Traitements thermomecaniques de surfaces metalliques a l'aide de lasers co#2 continus et de laser impulsionnel

Une nouvelle technique de renforcement, le traitement thermomecanique, est etudiee ici. Celui-ci consiste en la superposition de deux traitements, l'un thermique, l'autre mecanique. Le traitement thermique est une operation de trempe superficielle de l'acier 55c1 realisee a l'aide d'un laser co#2 continu. Le traitement mecanique est lui, realise a l'aide d'un laser nd-verre impulsionnel et n'induit que des transformations mecaniques dans le materiau. La superposition de ces operations confere a l'acier etudie une durete elevee en surface et un champ de contrainte de compression s'etendant sur une profondeur importante. Dans le cas de la trempe, les caracterisations (thermiques, metallurgiques et mecaniques) realisees experimentalement sont comparees aux resultats de simulations numeriques. Ceci permet, entre autres, de valider les mesures de temperatures effectuees en temps reel. Les experiences realisees a l'aide du laser impulsionnel montrent que l'effet d'un choc laser sur l'acier est purement mecanique. L'influence des parametres de traitements sur le resultat induit dans le materiau est determinee experimentalement et comparee aux resultats d'un modele analytique existant. Enfin, la superposition des deux traitements met en evidence que grace a un choc mecanique, il est possible de transformer un champ de contrainte initial (du a l'operation de trempe). La replastification engendree par l'onde de choc peut meme entrainer la mise en compression d'un champ de contrainte de traction. Les effets induits par traitement thermomecanique dans un acier sont, parallelement aux experiences, analyses a l'aide d'un modele analytique developpe au cours de ce travail